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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Multimeterschaltung mit ATmega8


Autor: Michael E. (micde)
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Also ich bin dabei ein Labornetzgerät nachzubauen. Das sei aber 
dahingestellt. Das Gerät funktioniert einwandfrei.

Nun habe ich auch noch gesehen, dass irgendwer ein Multimeter dazugebaut 
hat.

Sprich mit einem ATmega8.

Der Spannungsbereich den das digitale Multimeter messen soll liegt 
zwischen
0VDC und 30VDC.

Da ich das Rad nicht nochmal erfinden wollte, dachte ich mir, ich
bau das Ding auch einfach nach. Ist am wenigsten Arbeit.

Allerdings ist mir beim Analogeingang etwas aufgefallen.
(Link zum Schaltplan hier: 
http://www.electronics-lab.com/projects/test/022/s...)

Mein Schaltplan sieht zwar etwas anders aus, allerdings sollten die 
Analogeingänge erst identisch beschalten werden.

Die Widerstände R7 und R8 haben jeweils 7,5k, die Potis R9 und R10 haben 
500 Ohm und der Widerstand R4 hat 30k, der Widerstand R5 10k.

Ich hab dann zur Sicherheit mal das Spannungsteilerverhältnis 
ausgerechnet und festgestellt, dass am Analogeingang des ATmega8 (wenn 
der Poti voll aufgedreht ist) eine Spannung von 6,3 V liegen würden.

Am anderen Analogeingäng würden sogar 13,3V anliegen.

Das alles natürlich nur, wenn man das Labornetzteil auf maximale 
Spannung (also 30V) stellt.

Der Spannungsbereich geht allerdings laut Datenblatt des Mega8 nur bis 
VCC, also 5V in meinem Fall.

Eine Möglichkeit wär jetzt den Widerstand auf ca. 40k zu erhöhen. Damit 
ergibt sich dann eine maximale Spannung von 5V am Analogeingang wenn das 
Netzteil auf 30V eingestellt ist.

Meine Frage an Euch ist: Hat das einen Sinn, dass die Spannungsteiler so 
komisch dimensioniert sind?

Und was passiert wenn an dem Analogeingang eine Überspannung von sagen 
wir 7V (also 12V insgesamt) angelegt werden?

Autor: Der da (Gast)
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Schau mal da:

http://www.elektor.de/jahrgang/2008/januar/vielsei...

Prima Teil der 0,01 ohm Shunt kostet bei Conrad glaube ich 16 euro.

mfg

Autor: Norgan (Gast)
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Mal was ganz Grundsätzliches, da es offensichtlich so ungeheuer schwer 
in die Köpfe der Leute hinein zu bekommen ist.

Kein Hersteller macht seine ICs schlechter als sie sind. Wenn ein 
Hersteller also im Datenblatt schreibt "kann max. Vcc + 0,5V", dann 
meint der das ernst! Wirklich! Ungelogen! So richtig echt ernst! Der 
bescheißt nicht und es gibt auch keine "ich mache mein ICs schlechter 
als sie sind" Verschwörung.

Der Hersteller würde viel lieber schreiben "kann 1kV aber sowas von 
locker wegstecken", denn dann könnte er mehr davon verkaufen. Was 
glaubst du, wie die Marketingleute quengeln "geht nicht noch mehr?".

Der Hersteller schreibt, was er aus seiner Sicht vertreten kann, ohne 
dass er von Kunden dafür den Arsch versohlt bekommt. Natürlich unter der 
Berücksichtigung von Fertigungsstreuungen, Alsterungsserscheinungen und 
Umweltbedingungen.

Einzelstücke direkt aus der Produktion sind natürlich besser als die 
minimal garantierten Werte, aber das ist Glückssache. Sich darauf zu 
verlassen ist doof (und was ich von Overclockern halte schreibe ich um 
des lieben Friedens jetzt mal nicht).

Man überschreitet die Werte aus dem Datenblatt nicht wenn man seinen 
Frieden haben will. Sie zu überschreiten ist keine Heldentat und keine 
besondere Leistung. Es kann gehen, es kann auch nicht gehen.

Autor: andy (Gast)
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@Norgan: Full Ack !
Endlich ml jemand, der deutlich sagt, was ich hier meist immer nur 
denke.

Gruss
Andy

Autor: Michael E. (micde)
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Erstmal zu Der da:

Ich hab mir mal den Artikel angeschaut und das sieht genauso viel 
versprechend aus ;) Muss mir den Schaltplan aber noch genauer anschauen!
Danke auf jedenfall.


zu Norgan:

Bitte les nochmal was ICH geschrieben hab.

Ich hab den Schaltplan nicht erstellt und mir ist aufgefallen, dass
das scheinbar falsch dimensioniert ist. Und nun wollte ich 
sicherheitshalber nochmal nachfragen. Weil mehrere Meinungen sind besser 
als eine.

Mich brauchst du nicht belehren, ich studiere Elektrotechnik und wenn im 
Datenblatt unter "Absolute Maximum Rating" VCC drinsteht dann isses auch 
VCC.

Solche belehrenden Kommentare kann man weglassen. Das führt keinen 
Schritt näher zu der Fragestellung.

Wenn man eine Überspannung anlegt können folgende Dinge passieren:
Entweder eine interne Zenerdiode bricht durch, die Überspannung fließt 
ab, durch den Strom wird der µC zerstört bzw der Port. Die internen 
Leitungsabstände sind zufällig so groß und die internen Halbleiter so 
dimensioniert, dass der Eingang nur übersteuert wird und es passiert 
weiter nichts.

Allerdings bin ich auch kein Freund von Übertakten. Seiens jetzt ICs 
oder am Rechner. :)

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Michael Ewinger wrote:
> Bitte les nochmal was ICH geschrieben hab.
>
> Ich hab den Schaltplan nicht erstellt und mir ist aufgefallen, dass
> das scheinbar falsch dimensioniert ist. Und nun wollte ich
> sicherheitshalber nochmal nachfragen. Weil mehrere Meinungen sind besser
> als eine.
>
> Mich brauchst du nicht belehren, ich studiere Elektrotechnik und wenn im
> Datenblatt unter "Absolute Maximum Rating" VCC drinsteht dann isses auch
> VCC.
>
> Solche belehrenden Kommentare kann man weglassen. Das führt keinen
> Schritt näher zu der Fragestellung.
>

Erstens wusste Norgan nicht, dass du E-Technik studiert, dann meckerst 
du wegen Belehrungen hier rum, hast aber offensichtlich Probleme damit 
einen Spannungsteiler zu berechnen.
Andererseits willst du andere Meinungen, dann solltest du die auch 
einfach akzeptieren.

Es werden manchmal Fragen gestellt wie (übertrieben):"Kann ich den 5 
Volt µP auch mit 20 Volt betreiben?" Das nervt dann schon, wenn die 
elementarsten Dinge über Bord geworfen werden und dann schreibt man eben 
mal eine "Grundsatzrede".
Manchmal kann man Belehrungen nicht weglassen, denn es lesen da ja auch 
noch andere mit und vieleicht lernen die etwas dabei ;-)

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Michael Ewinger wrote:
> Wenn man eine Überspannung anlegt können folgende Dinge passieren:
> Entweder eine interne Zenerdiode bricht durch, die Überspannung fließt
> ab, durch den Strom wird der µC zerstört bzw der Port. Die internen
> Leitungsabstände sind zufällig so groß und die internen Halbleiter so
> dimensioniert, dass der Eingang nur übersteuert wird und es passiert
> weiter nichts.

Im Datenblatt steht auch, wie die Eingänge beschalten sind. Da hängt je 
eine Diode vom Eingang nach Vcc und nach GND. Wenn du also eine 
Überspannung anlegst, dann fliesst erstmal ein Strom von deinem Eingang 
nach Vcc. Je nach den äusseren Einflüssen, also Ausgangswiderstand 
deiner Spannungsquelle am Eingang und Beschaltung der 
Versorgungsspannung des Controllers können mehrere Dinge passieren:
- Bester Fall: Die Spannungsquelle ist hochohmig und die Spannung wird 
auf Vcc + 0.irgendwas begrenzt.
- Die Spannungsquelle ist zu niederohmig, Vcc bleibt unten und es killt 
dir die Diode und wahrscheinlich die dahinter liegende Schaltung im uC.
- Der Controller zieht wenig Strom und eine Versorgungsspannung ist 
relativ gummig -> Vcc steigt an.

Die Schutzdioden können AFAIK etwa 1mA ab, steht auch im Datenblatt. Es 
ist jedoch kein Problem wenn die Eingangsspannung über ARef 
ansteigt, solange sie unterhalb Vcc, bzw. AVcc bleibt.

Autor: Michael E. (micde)
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hm ich hab im datenblatt geschaut. scheinbar net gründlich genug :)

Okay Danke für den Beitrag.

durch die sp-teiler schaltung wird ja auch gleichzeitig der strom 
begrenzt (30k widerstand, an dem ca. 23,7V abfallen), dann hat man ca. 
6,3V übrig, ca. 1,3V zuviel, die dann abgebaut werden muessen.
Wenn der Wert von dem Strom, der da fließt nun unter 1mA liegt geht es, 
und sonst nicht. Sollte dann bei der kleineren "Überspannung" nicht so 
viel ausmachen. Muss ich gleich mal ausrechnen.

Danke nochmals :)

Autor: Oliver _. (verleihnix)
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Moin Moin,

@Der da (Gast): Der Shunt mit 10mOhm kostet nur 8,16 beim
großen C, der 1mOhm 10,21.

@Michael Ewinger:

Also wenn Du das Rad nicht erfinden willst,
dann würde ich das Power-Meter Modul aus dem
Elektor nehmen, ist immerhin 250x nachgebaut worden.
Oder schaue beim Autor vorbei, da gibt es auch Platinen etc...

Und per USB kannste die Daten am PC darstellen :)

mfg
Oliver

Autor: Michael E. (micde)
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danke für den rat, ich glaub das mach ich dann auch :)

Autor: Magnus Müller (Gast)
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@Oliver M. (verleihnix):

Brrr... ziemlich kalt in deiner Bude, was?

(sorry, das konnte ich mir beim Betrachten des Fotos nicht verkneifen ;)

Autor: Oliver _. (verleihnix)
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Ja, nix für Weicheier, in der "Werkstatt" wird sich warm gearbeitet ..

nee, im ernst, hatte ich noch nicht abgeglichen, daher stimmte
die Temperatur noch nicht.

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